Un modelo de ratón de la obstrucción Intestinal parcial
5 de marzo de 2018
Obstrucciones intestinales son una obstrucción parcial o completa del intestino que puede causar dolor abdominal severo, náuseas, vómitos y evitando el paso de las heces. Este procedimiento para crear tiene obstrucciones parciales intestinal en ratones es confiable en el estudio de los mecanismos de crecimiento celular patológico y la muerte en el intestino.
El objetivo general de este procedimiento quirúrgico es producir de manera confiable y consistente obstrucciones intestinales en ratones que faciliten el estudio de los cambios moleculares y fenotípicos en el tejido gastrointestinal que ocurren en respuesta a las obstrucciones. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo gastrointestinal en torno a los mecanismos celulares que subyacen a los cambios fenotípicos que resultan de la obstrucción intestinal. Las principales ventajas de esta técnica es que es fiable, replicable y rentable.
Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia el tratamiento de la obstrucción intestinal, ya que imitan las condiciones fenotípicas observadas en las patologías humanas causadas por la obstrucción intestinal. Para demostrar este procedimiento estarán Se Eun Ha, un postdoctorado, y Lai Wei, un estudiante graduado, ambos de nuestro laboratorio. Después de confirmar la falta de respuesta al pellizco de los dedos de los pies, aplique ungüento en los ojos del animal y coloque el ratón sobre una almohadilla térmica.
Retirar el vello del abdomen con crema depilatoria y limpiar la piel expuesta con etanol al 70%. Desinfecte el sitio quirúrgico con una solución de povidona yodada y cubra al animal con un papel estéril de 25 por 50 centímetros con una abertura de 2,5 por 2,5 centímetros para el área quirúrgica. Asegure el paño con tiras estériles en los límites de la abertura y la piel y use una hoja de bisturí número 15 para hacer una incisión longitudinal de tres centímetros en la piel.
Con ayuda de pinzas y tijeras quirúrgicas, separe cuidadosamente la piel de la capa musculoperitoneal sin incidir el tejido y localice la línea alba. A continuación, utilice micropinzas y tijeras para cortar dos centímetros a lo largo de la línea alba para exponer la cavidad intraperitoneal y localizar cuidadosamente el ciego. Utilice las micropinzas para mover lenta y suavemente el ciego, el colon proximal y el íleon desde el interior de la cavidad intraperitoneal sobre el paño estéril y humedecer inmediatamente el tejido intestinal con una gasa estéril empapada en solución salina al 0,9%.
Localice el mesenterio entre el íleon y el colon proximal y haga una incisión de un centímetro en el mesenterio paralela y justo debajo del íleon, teniendo cuidado de evitar cortar cualquier vasculatura. Corte longitudinalmente para abrir el vaso mesentérico y use micropinzas para abrir un anillo de silicona esterilizado en autoclave del tamaño adecuado. Inserte un extremo del anillo a través de la incisión y ponga el extremo del anillo en contacto con el primer extremo para devolver el instrumento a su forma original.
Confirme que el anillo está rodeando completamente el íleon y cierre el anillo con una sutura. Las incisiones en el mesenterio deben ser lo suficientemente grandes como para que el anillo quepa, pero lo suficientemente pequeñas como para que no se abran cortesías en los vasos sanguíneos. También asegúrese de que el anillo esté colocado en el íleon, no en el colon.
Vuelva a colocar los intestinos en su ubicación anatómica original y utilice una sutura reabsorbible en un simple punto continuo para cerrar la capa musculoperitoneal a lo largo de la línea alba. Limpie cualquier sangrado con una gasa estéril empapada en solución salina al 0,9% y use una nueva sutura de nailon y una sutura continua simple para cerrar la piel. A continuación, desinfecte el sitio de la herida con povidona yodada e inyecte antibióticos antes de colocar al animal en una puerta de calentamiento con monitoreo hasta que esté completamente recostado.
En este experimento, el intestino delgado se llenó parcialmente y se distendió a los ocho días después de la cirugía de obstrucción parcial y se llenó y distensió completamente a los 13 días después de la cirugía de obstrucción parcial en comparación con los animales de control operados simuladamente. Además, la formación de gránulos fecales en el colon de los ratones del octavo y 13 días posteriores a la cirugía de obstrucción parcial se redujo en comparación con la de los animales de control. La capa de músculo liso del íleon, justo aguas arriba del anillo, se hipertrofió a los ocho días después de la cirugía de obstrucción parcial, y se observó una hipertrofia adicional el día 13.
Las células del músculo liso crecieron a tasas progresivamente rápidas en las tres capas de tejido a los ocho y 13 días después de la cirugía de obstrucción parcial, según lo evaluado por el análisis inmunoquímico, mientras que las células intersticiales de Cajal degeneraron dentro de las capas intra e intermusculares. Los subconjuntos de células alfa positivas del receptor del factor de crecimiento derivado de plaquetas, también conocidos como células alfa PDGFR, se remodelaron dinámicamente dentro de las capas intermusculares de ratones con obstrucción parcial, con un crecimiento observado ocho días después de la cirugía que se había degenerado para el día 13. Además, las células neuronales también se perdieron significativamente en las regiones inter e intramusculares de los ratones con obstrucción parcial tanto en el día ocho como en el 13 después de la cirugía.
Una vez dominada, esta técnica debe completarse en 30 minutos para garantizar la supervivencia del ratón. Al intentar este procedimiento, es importante tratar el tejido de forma rápida y delicada. Después de este procedimiento, se pueden realizar otros métodos, como las pruebas de tendencia gastrointestinal, para responder preguntas adicionales sobre cómo las obstrucciones alteran el peristaltismo intestinal.
Después de su desarrollo, esta técnica allanó el camino para que los investigadores en el campo de la investigación gastrointestinal exploraran las consecuencias de la obstrucción intestinal en ratones. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión de cómo colocar rápida y correctamente un anillo alrededor del íleon del ratón para la creación de una obstrucción parcial intestinal. No olvide que trabajar con herramientas quirúrgicas y agujas puede ser extremadamente peligroso, así que tome las precauciones adecuadas.
Además, asegúrese de usar guantes estériles y practicar técnicas asépticas mientras realiza este procedimiento.
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Descripción general
Este artículo presenta un procedimiento quirúrgico diseñado para crear obstrucciones intestinales en ratones, lo cual es esencial para estudiar los cambios moleculares y fenotípicos en el tejido gastrointestinal. El método es confiable, reproducible y rentable, lo que lo convierte en una herramienta valiosa para los investigadores en este campo.
Componentes Clave del Estudio
Área de la ciencia
- Investigación gastrointestinal
- Estudios patológicos
- Modelos animales
Antecedentes
- Las obstrucciones intestinales pueden provocar problemas graves de salud.
- Comprender los mecanismos de la obstrucción puede orientar los enfoques terapéuticos.
- Este estudio tiene como objetivo imitar las patologías humanas en un entorno controlado.
- El procedimiento es demostrado por investigadores experimentados.
Objetivo del estudio
- Producir obstrucciones intestinales confiables en ratones.
- Estudiar los mecanismos celulares implicados en las respuestas gastrointestinales.
- Explorar los cambios fenotípicos resultantes de las obstrucciones.
Métodos Utilizados
- Creación de obstrucciones intestinales en ratones.
- Seguimiento de cambios moleculares y fenotípicos.
- Uso de técnicas de cuidados posoperatorios.
- Evaluación de la fiabilidad y la reproducibilidad del método.
Resultados principales
- El procedimiento produce de manera consistente obstrucciones intestinales.
- Se observaron cambios significativos en el tejido gastrointestinal.
- El método está validado como rentable y confiable.
- Los hallazgos contribuyen a comprender las patologías de obstrucción intestinal humana.
Conclusiones
- Esta técnica quirúrgica es una herramienta valiosa para la investigación gastrointestinal.
- Permite explorar los mecanismos celulares en un entorno controlado.
- Las implicaciones se extienden a posibles estrategias terapéuticas para obstrucciones intestinales.
Preguntas frecuentes
Relevancia Ejecutiva para la Industria
Este modelo quirúrgico permite a los investigadores de biofármacos estudiar la hipertrofia del músculo liso intestinal y la remodelación celular en un entorno controlado in vivo, apoyando la reducción de riesgos mecanicistas de dianas terapéuticas para enfermedades gastrointestinales obstructivas. Al replicar los cambios fenotípicos observados en la obstrucción intestinal humana, el modelo ofrece valor predictivo para la validación de dianas y el desarrollo de ensayos en fases tempranas de descubrimiento. Su fiabilidad y baja tasa de mortalidad mejoran la continuidad traslacional desde el descubrimiento hasta la validación preclínica.
Aplicaciones Estratégicas en I+D de Biotecnología Farmacéutica
Descubrimiento Temprano y Validación de Blancos
- Valor científico: Permite investigar hipótesis terapéuticas relacionadas con la hipertrofia del músculo liso intestinal y la degeneración de las células intersticiales de Cajal.
- Valor operativo: Apoya la validación funcional de dianas mediante la modelización de los cambios patológicos en subpoblaciones PDGFRα+ y células neuronales durante la progresión de la obstrucción.
Desarrollo de Cribado y Ensayos
- Valor científico: Prepara sistemas biológicos validados con lecturas cuantificables de hipertrofia y degeneración celular para ensayos posteriores de cribado de compuestos.
- Valor operativo: Proporciona mediciones reproducibles de dilatación intestinal e hipertrofia en puntos temporales definidos (8 y 13 días después de la cirugía) para la estandarización del ensayo.
Investigación Traductiva y Preclínica
- Valor científico: Modela la remodelación tisular relacionada con enfermedades, incluyendo cambios en células musculares lisas, células intersticiales de Cajal, células PDGFRα+ y neuronales, alineados con las patologías humanas de obstrucción intestinal.
- Valor operativo: Facilita la continuidad preclínica al permitir la evaluación longitudinal de los mecanismos celulares durante dos semanas posteriores a la obstrucción.
Integración de la canalización y flujo de trabajo
El modelo se integra en el continuo de descubrimiento, desde la prueba de hipótesis sobre el blanco hasta la identificación de compuestos activos y la evaluación de la eficacia preclínica, especialmente para terapéuticos dirigidos al tracto gastrointestinal.
- Biología del Descubrimiento: Apoya la reducción de riesgos mecanicistas al aclarar la participación de las vías en la hipertrofia del músculo liso y la pérdida celular durante la obstrucción.
- Tamizaje: Proporciona tejido listo para ensayos con hipertrofia cuantificable y degeneración celular para una evaluación fiable de compuestos.
- Analítica: Permite la medición del grosor de la capa de músculo liso, la dinámica de células PDGFRα+ y la pérdida neuronal como puntos finales cuantitativos.
- Investigación Traducional: Conecta los hallazgos del descubrimiento con la validación preclínica mediante una progresión fenotípica dependiente del tiempo que refleja la enfermedad humana.
- Reutilización Empresarial: Establece una plataforma quirúrgica reutilizable para múltiples campañas de validación de dianas en áreas terapéuticas gastrointestinales.
Impacto Operativo y Empresarial
- Valor científico: Confianza predictiva en la interacción con el blanco mediante la modelización de los mecanismos de remodelado celular en la obstrucción.
- Valor operativo: Procedimiento quirúrgico estandarizado con baja mortalidad y dilatación intestinal reproducible entre cohortes.
- Valor estratégico: Orienta las decisiones de continuar o descartar al reducir la ambigüedad biológica en la validación de blancos gastrointestinales.
- Impacto en la cartera: Permite la priorización ajustada al riesgo de compuestos basada en sus efectos sobre la hipertrofia inducida por obstrucción y el remodelado celular.
Consideraciones de Implementación
- Requiere experiencia en técnicas de microcirugía y manejo de tejido intestinal.
- Necesita instrumental quirúrgico estéril, anillos de silicona, suturas y equipo para monitoreo postoperatorio.
- Exige protocolos estandarizados de cuidados postoperatorios, incluyendo analgesia, antibióticos y soporte de calentamiento para asegurar la supervivencia.
- Requiere consideraciones de adaptación para diferentes cepas de ratones y para el segmento intestinal objetivo.
- Las limitaciones prácticas incluyen los requisitos de precisión quirúrgica para evitar daño vascular y garantizar la colocación adecuada del anillo en el íleon.
